回火温度对厚壁P92钢埋弧焊接头性能的影响

本文通过对厚壁P92钢埋弧自动焊焊接接头不同温度的回火试验,对比分析其焊接接头的抗拉强度、冲击吸收能量、维氏硬度、显微组织的差异。提出由于厚壁P92钢埋弧焊热输出量大,熔池体积大,经不同温度回火时,受到焊缝中粗大M-A组元和M_(23)C_6及M_6C等因素的影响,在770℃回火热处理时,焊接接头的可获得最优的综合力学性能和显微组织。     

回火和时效对SA335 P92钢焊接接头力学性能的影响

系统研究了不同回火和时效工艺对SA335 P92钢焊接接头力学性能的影响。结果表明,SA335 P92钢焊接接头760℃回火后的硬度和冲击性能均优于740℃回火处理和三次修复;相同应力下,三次修复试样的蠕变断裂速率显著快于另两种工艺试样,这表明SA335 P92钢焊接接头修复次数不应超过两次。经回火处理后,焊缝力学性能随时效时间延长降低;时效导致热影响区的软化区从距熔合线3 mm移到距熔合线2 mm处。     

焊后热处理对P92钢焊接接头组织及力学性能的影响

利用金相显微镜、扫描电镜对热处理前后P92钢焊接接头的组织、断口形貌进行分析;利用洛氏硬度计、电子万能试验机对热处理前后P92钢焊接接头的力学性能进行测定及分析。结果表明,焊态下P92钢焊缝区、热影响区的显微组织均为马氏体和残留奥氏体,且硬度较高,约为42.69 HRC;母材区为回火托氏体;经焊后热处理,3个区域组织均为回火托氏体组织,其硬度值均与母材区相近,约为37.55 HRC;焊后热处理前后P92钢焊接接头断口形貌均为韧窝+撕裂棱,属于韧性断裂,经热处理后P92钢焊接接头屈服强度和断面收缩率明显高于焊态下试样,分别为842.21 MPa、46.20%。     

焊后热处理对P92钢焊缝冲击性能的影响

对P92钢焊后热处理试样的焊缝冲击性能进行研究。P92钢焊接接头断面硬度分析结果表明,厚壁P92钢管道现场焊后热处理时,形成了外层温度高、内层温度低的温度梯度,导致试件焊缝外层冲击吸收能量平均值比内层的高。焊缝冲击试样经过二次高温回火（770℃×2 h）后,内外层冲击吸收能量差别基本消失,同时平均值有所提高。结果表明,P92钢焊接接头壁厚上的温度梯度对P92钢焊缝冲击性能有重要影响。     

焊后热处理对T91钢组织及性能的影响

研究了T91钢焊后热处理对焊缝及母材组织性能的影响。结果表明，在740～780℃之间回火，焊缝硬度为264-237HV，回火马氏体板条特征明显，可以获得优良的焊接接头性能；回火温度超过780℃，焊缝板条马氏体特征消失，母材回火索氏体中碳化物产生偏聚，硬度、塑性明显降低。     

回火对Fe-Cr-Ni-Mo高强钢电子束焊接接头组织和力学性能的影响

对Fe-Cr-Ni-Mo高强钢进行电子束焊接,并对焊接接头进行不同温度回火处理,利用OM、SEM和TEM等研究了回火对焊接接头组织和力学性能的影响。结果表明,焊态下焊缝金属组织为较粗大的板条马氏体,而热影响区则由较细的马氏体和少量的碳化物组成。高温回火后,在焊缝和热影响区均析出了大量的碳化物。硬度测试结果表明,焊态下焊缝金属和热影响区的硬度相当(分别为560 HV0.5和530 HV0.5),回火处理后硬度显著下降,但仍高于母材(415 HV0.5)。力学性能测试结果表明,焊接接头拉伸试样断裂位置均在母材,焊态下的焊缝冲击吸收能较差,为48 J;回火处理后焊缝金属的冲击吸收能显著提高,如600℃处理后焊缝金属的冲击吸收能为94 J。     

厚壁P92钢管道焊接接头中频感应热处理的应用实践

火力发电厂1000 MW机组主蒸汽厚壁P92钢管道焊接接头焊后热处理在火电建设工程中技术要求较高,尤其是壁厚大于100 mm的P92钢管道焊接接头。通过中频感应加热对1000 MW二次再热机组的壁厚为118 mm的主蒸汽P92钢管焊接接头进行了管道试样的焊后热处理。结果表明,热处理后焊缝及母材组织正常,焊缝硬度符合标准要求;同时依据试样管焊后热处理发现的问题提出了优化措施,在施工过程中降低升温速度和恒温温度、增加保温宽度,实现了121个同类型焊接接头焊后热处理一次合格。厚壁P92钢管道焊接接头中频感应热处理方案的成功应用,可为后续同类型部件的焊后热处理提供借鉴。     

正、回火对P92钢焊缝及母材组织和性能的影响

对P92钢焊件焊缝硬度偏低的原因进行了分析,并研究了焊后正火加回火处理对其组织性能的影响。结果表明:P92钢焊件焊后热处理过程中,焊缝或母材的真实温度超过800℃,显微组织发生了变化,导致焊缝或母材的硬度偏低而温度偏低造成热处理不足,焊缝硬度偏高。通过整体正火加回火处理,焊缝和母材硬度相差不大,但显微组织仍有明显区分;对于无法整体热处理的焊件,不建议进行局部正、回火处理。     

FV520(B)与18CrMnMoV焊接接头力学性能分析

对马氏体沉淀硬化不锈钢FV520(B)与18CrMnMoV异种钢焊接接头经过850℃油淬后,分别进行了560℃,600℃及630℃回火处理.通过拉伸试验、示波冲击试验、硬度试验对焊接接头的力学性能进行了试验研究.结果表明,三种焊接接头中焊缝硬度最高,与焊缝中粗大的过时效马氏体组织有关;随着回火温度的升高,焊缝的韧性提高;在焊缝两侧热影响区均存在软化区,FV520(B)母材侧软化区导致560℃,600℃回火的焊接接头拉伸试样在该区域断裂;600℃回火处理后的焊接接头具有比较合理的综合力学性能.     

回火对9Cr2WVTa钢电子束焊接接头组织和力学性能的影响

对9Cr2WVTa钢进行电子束焊接,并对焊接接头进行不同温度回火处理,研究了回火对焊接接头组织和力学性能的影响.结果表明,焊态下,焊缝由粗大的板条马氏体和d铁素体组成.高温回火后,基体中析出大量M23C6型碳化物.硬度测试结果表明,焊态下焊缝硬度远高于母材,随回火温度升高,焊缝硬度逐渐下降,但仍高于母材.拉伸测试结果表明,断裂位置均出现在母材,表明焊缝仍保持了较高强度.采用带沟槽的V型冲击试样获得了完全的焊缝断口,室温冲击实验结果表明,焊态下,焊缝冲击韧性差,冲击功远低于母材;经回火后,焊缝冲击韧性显著提高.焊后回火热处理使焊缝获得了较好的综合力学性能.     

超超临界机组用P92钢窄间隙自动焊工艺与性能研究

采用光学金相显微镜和力学性能测试等方法,研究了超超临界机组P92钢窄间隙自动氩弧焊接头的微观组织和力学性能。结果表明：P92钢窄间隙焊缝未发现未熔合、未焊透、气孔、裂纹等缺陷,各区域组织均为回火马氏体组织;焊接接头各层母材、热影响区及焊缝显微硬度值均匀;焊缝及热影响区冲击韧性良好,远远高于焊条电弧焊的,且在厚度方向上较为均匀;焊接接头室温和高温拉伸性能均满足标准要求。因而,采用窄间隙自动氩弧焊工艺得到的P92钢焊接接头成形良好,具有显著优势。     

焊后热处理温度对G115/T92异种钢接头组织及力学性能的影响

利用钨极氩弧焊(GTAW)和手工电弧焊(SMAW),采用767、774、790℃3种焊后热处理温度对G115/T92异种钢进行焊接试验,并利用光学显微镜、显微硬度仪、拉伸试验机、冲击试验机等对焊接接头的显微组织及力学性能进行研究。结果表明:接头焊缝、热影响区均为典型的回火马氏体组织,T92钢侧熔合线附近δ-铁素体的体积分数分别为0. 3%、0. 1%、0. 1%。随着焊后热处理温度升高,显微硬度、室温强度降低,焊缝冲击吸收能量增大,室温强度和冲击吸收能量均符合母材标准要求。室温拉伸断裂均发生在T92钢侧母材,650℃高温断口位于T92钢侧不完全相变区。推荐焊后热处理温度为(770±5)℃,偏上限控制。     

焊后热处理对SA335 P5耐热钢焊接接头力学性能的影响

为了解决SA335 P5耐热钢石油化工压力管道焊态接头的焊缝硬度过高、塑性变差导致接头综合力学性能较差的问题,分别对焊态、焊后火焰热处理和焊后电热处理的SA335 P5耐热钢焊接接头进行力学性能测试,并分析对比不同热处理工艺条件对SA335 P5耐热钢焊接接头力学性能的影响。结果表明：当电热处理温度为750℃,加热2.5 h时,硬度值为HV140,焊接接头的抗拉强度为503.7 MPa,伸长率达到50.07%,满足石油化工行业标准对SA335 P5钢焊接接头综合力学性能的要求。     

T92/HR3C异种钢焊接接头的组织结构和力学性能

采用ERNiCr-3和ERNICrMo-3两种镍基焊丝,用气体保护钨极电弧焊(GTAW)法实现T92/HR3C异种钢管焊接.研究了接头的显微组织及其力学性能,以及焊后热处理对接头组织结构及力学性能的影响等.结果表明:T92/HR3C异种钢接头焊缝为胞状树枝晶组织,T92侧热影响区(HAZ)主要由过热区、粗晶区及细晶区构成;HR3C侧HAZ没有明显晶粒长大的现象,但晶界、晶内有碳、氮化物析出.ERNiCrM0-3焊接接头的强度、塑性及硬度较高,拉伸断裂位于母材;而ERNiCr-3焊接接头强度、硬度较低,但冲击韧性较高,拉伸断裂位于焊缝.760℃、30 min焊后热处理,有助于改善两种焊接接头的综合力学性能.     

SA-335 P91马氏体耐热钢焊接工艺研究

介绍了SA-335 P91马氏体耐热钢的化学成分及力学性能、冶金性能以及正火+回火热处理温度对材料性能的影响。对SA-335 P91钢的焊接性以及焊缝马氏体组织转变进行了分析。焊接工艺评定试验根据产品制造的需求,进行GTAW+SAW焊接试验,根据焊材熔敷金属中镍+锰元素的含量,确定合理的焊后热处理工艺,最终经力学性能试验,得到了力学性能良好的焊接接头,焊接接头硬度值满足标准的要求,焊缝微观组织为回火马氏体。     

热轧高强钢DP780的激光焊接接头组织及性能研究

采用12000W的CO2激光器,通过激光焊接+激光热处理的工艺对热轧高强钢DP780进行激光填丝焊接试验研究,利用光学显微镜、显微硬度计、万能试验机、抗凹试验机等分析测试手段,研究DP780-DP780自焊和DP780-SPHC过渡焊的焊接接头宏观、微观组织特点及接头力学性能的差异。试验结果表明:不同匹配方式的焊缝组织均由板条马氏体和贝氏体构成,DP780-DP780时焊缝中心到两侧母材的金相组织、显微硬度值分布均匀,焊接接头的力学性能优于母材;DP780-SPHC时焊缝中心到两侧母材的金相组织、显微硬度值均有较大差异,接头的力学性能略高于SPHC母材。     

40Mn2钢在不同焊接工艺下焊接接头显微组织与硬度分布

采用三种不同焊接方法,即手工焊、氩弧焊(TIG焊)、CO2气体保护焊,对40Mn2钢在热轧状态及焊后200℃回火状态的焊接接头显微组织和硬度分布进行了研究.结果表明:热轧状态下,三种焊接工艺所得焊缝组织均由粗大柱状晶、针状及块状铁素体和珠光体组织组成;焊后200℃回火状态的三种焊接工艺所得焊缝组织明显比其未经回火的组织细小;CO2气体保护焊焊接接头显微组织更细小、均匀,且魏氏组织(针状铁素体)等脆性相的数量较少;焊缝熔合区都有魏氏组织存在,但级别各不相同;热影响区组织均为细小的铁素体与片状珠光体组成.三种焊接工艺中,焊缝硬度值虽都有波动,但都在硬度允许范围内.故CO2气体保护焊+焊后200℃回火焊缝显微组织及硬度分布有最佳配合,为在本实验条件下的最佳焊接工艺.     

焊后热处理对12Cr1MoVG/12Cr2MoWVTiB钢焊接接头组织性能的影响

对12Cr1MoVG/12Cr2MoWVTiB异种钢焊接接头焊态及不同热处理温度下(720～770℃)的接头组织、硬度及拉伸、冷弯性能进行了测定.结果表明,随着热处理温度的提高,焊缝组织由回火马氏体+少量颗粒状贝氏体逐步转变为粒状贝氏体+索氏体组织,两侧焊缝硬度差异缩小,组织均匀化程度提高,晶粒有长大倾向.接头强度呈下降趋势,740℃强度下降趋缓,这是由于焊接残余应力得到大幅度释放,同时沉淀相的弥散强化作用增强所致.试验表明,730～770℃保持1 h焊后热处理制度均可满足使用性能要求,以740～760℃保持1 h热处理制度为佳.     

回火对CR22MnB5/DH1050异种钢TIG焊接头组织及性能的影响

利用金相显微镜、维氏硬度计、微控电子万能试验机等测试方法对不等厚22MnB5/DH1050异种高强钢薄板TIG焊接头回火处理前后的显微组织与硬度分布进行试验分析。结果表明，焊接接头未经回火处理时，焊缝组织为板条状马氏体，焊缝处硬度最大值为HV513.4。250℃回火处理后，焊缝组织中板条状马氏体分解，并伴随着碳化物析出，焊缝组织最终转变为回火马氏体，导致硬度略有下降，硬度值达到HV468.2。接头抗拉强度相对于未回火处理时的变化不大，但断后伸长率则明显提高。焊后进行550℃高温回火后焊缝中回火索氏体转变基本完成，显微硬度相比回火前的大幅降低，其最大硬度值为HV342.9,焊接接头的抗拉强度明显下降，塑性显著提升。     

SK5钢闪光对焊工艺研究与应用

针对SK5钢开展闪光对焊试验,对其焊接接头的显微组织、拉伸性能、显微硬度、弯曲性能进行分析,探索合适的SK5钢闪光对焊焊接生产工艺。结果表明,采用合适的焊接工艺参数,可以获得优质的闪光对焊焊接接头,焊缝区组织由针状和片状马氏体+残余奥氏体组成,热影响区组织由针状和片状马氏体+少量铁素体组成,生成硬脆的片状马氏体组织,组织脆化;焊后进行200℃低温回火处理后焊缝区生成低碳马氏体组织,热影响区生成低碳马氏体和回火马氏体组织,焊接接头组织得到改善,同时其拉伸性能及弯曲性能得到提升。采用合适的闪光焊工艺条件,焊后200℃低温回火处理,能够满足SK5耐磨环焊接应用要求。